JPH05313211A - エレクトロクロミック素子 - Google Patents
エレクトロクロミック素子Info
- Publication number
- JPH05313211A JPH05313211A JP4148115A JP14811592A JPH05313211A JP H05313211 A JPH05313211 A JP H05313211A JP 4148115 A JP4148115 A JP 4148115A JP 14811592 A JP14811592 A JP 14811592A JP H05313211 A JPH05313211 A JP H05313211A
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- JP
- Japan
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- layer
- electrolyte
- electrolyte layer
- electrode
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 電極１１，２１間に有機系酸化発色層３１お
よび無機系還元発色層３３を配置し、これら発色層の中
間に電解質層３５を配設したエレクトロクロミック素子
において、電解質層３５として、硬化してイオン伝導性
ポリマー骨格を形成しうる紫外線硬化性のモノマーおよ
び／またはプレポリマーあるいは更にこれらに相溶性の
紫外線硬化性のモノマーおよび／またはプレポリマー
と、支持電解質との混合物の硬化物等の紫外線硬化型イ
オン伝導性高分子を用いる。 【効果】 イオン種の永動性が良好な電解質層を、紫外
線照射により形成でき、液漏れの心配がなく、応答性が
高い。
よび無機系還元発色層３３を配置し、これら発色層の中
間に電解質層３５を配設したエレクトロクロミック素子
において、電解質層３５として、硬化してイオン伝導性
ポリマー骨格を形成しうる紫外線硬化性のモノマーおよ
び／またはプレポリマーあるいは更にこれらに相溶性の
紫外線硬化性のモノマーおよび／またはプレポリマー
と、支持電解質との混合物の硬化物等の紫外線硬化型イ
オン伝導性高分子を用いる。 【効果】 イオン種の永動性が良好な電解質層を、紫外
線照射により形成でき、液漏れの心配がなく、応答性が
高い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種ディスプレイや調
光装置に使用される、電気化学的酸化還元反応により色
変化を呈するエレクトロクロミック素子に関する。
光装置に使用される、電気化学的酸化還元反応により色
変化を呈するエレクトロクロミック素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来この種のエレクトロクロミック素子
（以下ＥＣＤと称する）は、固体発光素子（ＬＥＤ）や
液晶素子（ＬＣＤ）にない多くの特徴を有していること
から、エレクトロニクス産業をはじめとする各産業分野
において調光素子や表示用素子として実用化が進められ
ている。
（以下ＥＣＤと称する）は、固体発光素子（ＬＥＤ）や
液晶素子（ＬＣＤ）にない多くの特徴を有していること
から、エレクトロニクス産業をはじめとする各産業分野
において調光素子や表示用素子として実用化が進められ
ている。
【０００３】この種の素子の形態としては、各種遷移金
属酸化物をクロミック物質として利用した無機系ＥＣＤ
およびポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンな
どの導電性高分子を用いた有機系ＥＣＤ（特開昭６１−
２３８０２８号公報）などが代表的であり、また、特開
平２−２８７３２７号公報や特開昭６３−１４４３９１
号公報に示されるように有機系酸化発色層と無機系還元
発色層の両者を取り入れた素子も提案されている。特
に、この有機酸化発色層と無機系還元発色層とを組み合
わせたハイブリットＥＣＤは反応応答性、電圧印加時の
コントラス変化がよいことから今後のＥＣＤとして注目
されてきている。
属酸化物をクロミック物質として利用した無機系ＥＣＤ
およびポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンな
どの導電性高分子を用いた有機系ＥＣＤ（特開昭６１−
２３８０２８号公報）などが代表的であり、また、特開
平２−２８７３２７号公報や特開昭６３−１４４３９１
号公報に示されるように有機系酸化発色層と無機系還元
発色層の両者を取り入れた素子も提案されている。特
に、この有機酸化発色層と無機系還元発色層とを組み合
わせたハイブリットＥＣＤは反応応答性、電圧印加時の
コントラス変化がよいことから今後のＥＣＤとして注目
されてきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＥＣＤを構成するため
には、上述のように電解質層を必要とする。電解質層と
しては、特開昭６３−１４４３９１号公報に見られるよ
うに ＬｉＣｌＯ4，ＬｉＢＦ，ＬｉＣＦ3ＳＯ3などのリ
チウム塩をアセトニトリルやプロピレンカーボネートな
どの非水溶液に溶解させたもの、あるいはこれに小量の
水を加えて成る電解液を素子中に封止したものや、酢酸
セルロースにＬｉＢＦ4 とプロピレンカーボネートを加
え、この混合液を５０〜１００℃で加熱溶融し半固体状
とした電解質を用いたもの（特開昭６２−２０９４２１
号公報）などが提案されている。
には、上述のように電解質層を必要とする。電解質層と
しては、特開昭６３−１４４３９１号公報に見られるよ
うに ＬｉＣｌＯ4，ＬｉＢＦ，ＬｉＣＦ3ＳＯ3などのリ
チウム塩をアセトニトリルやプロピレンカーボネートな
どの非水溶液に溶解させたもの、あるいはこれに小量の
水を加えて成る電解液を素子中に封止したものや、酢酸
セルロースにＬｉＢＦ4 とプロピレンカーボネートを加
え、この混合液を５０〜１００℃で加熱溶融し半固体状
とした電解質を用いたもの（特開昭６２−２０９４２１
号公報）などが提案されている。
【０００５】しかし、電解液の使用では、液体を長期間
漏洩させることなくセル封止することが困難である。ま
た、従来、セル中に電解液を封止する技術として、電解
液と中空のセルとを入れた槽内を真空にし、電解液中に
セルを浸漬し、次いで槽内を大気圧に戻すことにより真
空セル内に電解液を注入する方法が取られていたが、製
造に手間がかかり素子のコストが高くなる欠点がある。
一方、従来提案されている半固体電解質や固体電解質も
同様に、その調製に多くの手間がかかる物が殆どであ
る。
漏洩させることなくセル封止することが困難である。ま
た、従来、セル中に電解液を封止する技術として、電解
液と中空のセルとを入れた槽内を真空にし、電解液中に
セルを浸漬し、次いで槽内を大気圧に戻すことにより真
空セル内に電解液を注入する方法が取られていたが、製
造に手間がかかり素子のコストが高くなる欠点がある。
一方、従来提案されている半固体電解質や固体電解質も
同様に、その調製に多くの手間がかかる物が殆どであ
る。
【０００６】本発明の目的は、容易な手法で固体電解質
を得ることにより素子作成の簡素化を図り生産性が改善
されたエレクトロクロミック素子を提供することにあ
る。
を得ることにより素子作成の簡素化を図り生産性が改善
されたエレクトロクロミック素子を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のエレクトロクロ
ミック素子は、一対の電極のうち少なくとも一方の電極
を透光性電極とし、両電極間に有機系酸化発色層および
無機系還元発色層を配置し、これら発色層の中間に電解
質層を配設したエレクトロクロミック素子において、前
記電解質層を紫外線硬化型イオン伝導性高分子を用いて
形成したことを特徴とする。
ミック素子は、一対の電極のうち少なくとも一方の電極
を透光性電極とし、両電極間に有機系酸化発色層および
無機系還元発色層を配置し、これら発色層の中間に電解
質層を配設したエレクトロクロミック素子において、前
記電解質層を紫外線硬化型イオン伝導性高分子を用いて
形成したことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明のエレクトロクロミック素子の作用を、
有機系酸化発色層をポリアニリン膜（電極１側）、無機
系還元発色層を酸化タングステン層（電極２側）とし、
支持電解質としてＬｉＣｌＯ4 を含む紫外線硬化型イオ
ン電導性高分子を用いた場合について例示しながら説明
する。電極１に＋、電極２に−を印加すると、電極１側
では化１に示されるようにポニアニリンに電解質層中の
アニオンが関与する酸化反応が起こり紺色に変色する。
また、電極２側では同じくカチオンが関与する還元反応
が起こり着色することとなる。これらの反応は電気化学
的に可逆であり、印加電圧を制御することにより所望の
色に変化させることができる。
有機系酸化発色層をポリアニリン膜（電極１側）、無機
系還元発色層を酸化タングステン層（電極２側）とし、
支持電解質としてＬｉＣｌＯ4 を含む紫外線硬化型イオ
ン電導性高分子を用いた場合について例示しながら説明
する。電極１に＋、電極２に−を印加すると、電極１側
では化１に示されるようにポニアニリンに電解質層中の
アニオンが関与する酸化反応が起こり紺色に変色する。
また、電極２側では同じくカチオンが関与する還元反応
が起こり着色することとなる。これらの反応は電気化学
的に可逆であり、印加電圧を制御することにより所望の
色に変化させることができる。
【０００９】
【化１】
【００１０】ここで、電解質層に紫外線型イオン伝導性
高分子を使用することにより、電解質層の形成および封
止が容易で、且つ、ドープ・脱ドープ反応に関与するイ
オンが動き易い電解質層を得ることが可能となる。
高分子を使用することにより、電解質層の形成および封
止が容易で、且つ、ドープ・脱ドープ反応に関与するイ
オンが動き易い電解質層を得ることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施態様】図１は、本発明のエレクトロクロミ
ック素子の構成を示す断面図である。透光性基板１３上
に透明導電層１５が積層されて第１電極１１が形成さ
れ、一方、透光性基板２３上に透明導電層２５が積層さ
れて第２電極２１が形成され、これら両電極１１，２１
が対向している。
ック素子の構成を示す断面図である。透光性基板１３上
に透明導電層１５が積層されて第１電極１１が形成さ
れ、一方、透光性基板２３上に透明導電層２５が積層さ
れて第２電極２１が形成され、これら両電極１１，２１
が対向している。
【００１２】第１電極１１側には有機系酸化発色層３１
が設けられ、一方、第２電極２１側には無機系還元発色
層３３が設けられ、両発色層３１，３３間に電解質層３
５が配設されている。そして、第１および第２の電極１
１，２１にはそれぞれ銀ペースト１７，２７でリード線
１９，２９が取り付けられ、両電極間にスペーサ３７を
介し、その囲りをエポキシ樹脂３９で封止することによ
り、エレクトロクロミック素子が構成されている。
が設けられ、一方、第２電極２１側には無機系還元発色
層３３が設けられ、両発色層３１，３３間に電解質層３
５が配設されている。そして、第１および第２の電極１
１，２１にはそれぞれ銀ペースト１７，２７でリード線
１９，２９が取り付けられ、両電極間にスペーサ３７を
介し、その囲りをエポキシ樹脂３９で封止することによ
り、エレクトロクロミック素子が構成されている。
【００１３】本発明のエレクトロクロミック素子では、
電解質層３５を除いて、従来のＥＣＤにおける構成、使
用材料等をそのまま用いることができ、例えば、無機系
還元発色層３３としては、ＷＯ3 が代表的である。ま
た、有機系酸化発色層３１としては、ポリアニリン、ポ
リチオフェン、ポリピロール、ポリアセチレン等にＣｌ
Ｏ4 -，ＢＦ4 -，ＰＦ6 -，ＣＦ3ＳＯ3 -，Ｂφ4 -（φはフ
ェニル基)等をドーピングした高分子材料などが用いら
れる。透光性基板１３，２３としては、ガラス、ポリメ
チルメタクリレート、ポリカーボネート等の透光性樹脂
が用いられる。なお、基板１３，１５はいずれか一方を
非透光性としてもよく、また、セル中に背景層を配設
し、発色層の消色時に背景層が観察されるようにしても
よい。
電解質層３５を除いて、従来のＥＣＤにおける構成、使
用材料等をそのまま用いることができ、例えば、無機系
還元発色層３３としては、ＷＯ3 が代表的である。ま
た、有機系酸化発色層３１としては、ポリアニリン、ポ
リチオフェン、ポリピロール、ポリアセチレン等にＣｌ
Ｏ4 -，ＢＦ4 -，ＰＦ6 -，ＣＦ3ＳＯ3 -，Ｂφ4 -（φはフ
ェニル基)等をドーピングした高分子材料などが用いら
れる。透光性基板１３，２３としては、ガラス、ポリメ
チルメタクリレート、ポリカーボネート等の透光性樹脂
が用いられる。なお、基板１３，１５はいずれか一方を
非透光性としてもよく、また、セル中に背景層を配設
し、発色層の消色時に背景層が観察されるようにしても
よい。
【００１４】電解質層３５の形成には、紫外線硬化型イ
オン伝導性高分子が用いられる。紫外線硬化型イオン伝
導性高分子は、ポリエーテル部分、ポリエステル部分、
ポリイミン部分等の電子密度が偏在し、Ｌｉイオン等の
イオン種を引き付ける部分を有するイオン伝導性ポリマ
ー骨格を形成しうる紫外線硬化性のモノマーおよび／ま
たはプレポリマーと、支持電解質との混合物を紫外線硬
化することによって簡単に形成することができる。支持
電解質としては、ＬｉＣｌ，ＮａＣｌ，ＫＣｌ，Ｌｉ
Ｉ，ＮａＩ，ＫＩ，ＬｉＣｌＯ4 などが用いられる。ま
た、上記混合物中に、相溶性を有する他の紫外線硬化性
モノマーおよび／またはプレポリマーを混合してもよ
い。
オン伝導性高分子が用いられる。紫外線硬化型イオン伝
導性高分子は、ポリエーテル部分、ポリエステル部分、
ポリイミン部分等の電子密度が偏在し、Ｌｉイオン等の
イオン種を引き付ける部分を有するイオン伝導性ポリマ
ー骨格を形成しうる紫外線硬化性のモノマーおよび／ま
たはプレポリマーと、支持電解質との混合物を紫外線硬
化することによって簡単に形成することができる。支持
電解質としては、ＬｉＣｌ，ＮａＣｌ，ＫＣｌ，Ｌｉ
Ｉ，ＮａＩ，ＫＩ，ＬｉＣｌＯ4 などが用いられる。ま
た、上記混合物中に、相溶性を有する他の紫外線硬化性
モノマーおよび／またはプレポリマーを混合してもよ
い。
【００１５】
【発明の効果】本発明のエレクトロクロミック素子は有
機系酸化発色層と無機系還元発色層とのハイブリット化
により逆電圧印加時のコントラスト変化に富み、さらに
発色時のドープ、脱ドープ反応に関与するイオン種の永
動性の良好な電解質層を紫外線照射により容易に形成さ
せることができ、液漏れの恐れもなく、生産性に富み、
かつ高い応答性が得られる。
機系酸化発色層と無機系還元発色層とのハイブリット化
により逆電圧印加時のコントラスト変化に富み、さらに
発色時のドープ、脱ドープ反応に関与するイオン種の永
動性の良好な電解質層を紫外線照射により容易に形成さ
せることができ、液漏れの恐れもなく、生産性に富み、
かつ高い応答性が得られる。
【００１６】
【実施例】ガラス基板上にイオンプレーティング法によ
り３０００オングストロームのＩＴＯ層を形成して、第
１電極１１および第２電極２１を形成した。
り３０００オングストロームのＩＴＯ層を形成して、第
１電極１１および第２電極２１を形成した。
【００１７】電解重合用セルに０．１モル−アニリンお
よび０．１モル−過塩素酸水溶液を入れ、この電解液に
第１電極１１を浸し、電流密度１ｍＡ／ｃｍ2 にて定電
流重合を行ない、約４０００オングストローム厚のＣｌ
Ｏ4 -イオンがドーピングされたポリアニリン膜を析出さ
せ、有機系酸化発色層３１を形成した。
よび０．１モル−過塩素酸水溶液を入れ、この電解液に
第１電極１１を浸し、電流密度１ｍＡ／ｃｍ2 にて定電
流重合を行ない、約４０００オングストローム厚のＣｌ
Ｏ4 -イオンがドーピングされたポリアニリン膜を析出さ
せ、有機系酸化発色層３１を形成した。
【００１８】一方、第２電極２１上に、エレクトロンビ
ーム蒸着法によりＷＯ3 薄膜を４０００オングストロー
ム厚で蒸着し、無機系還元発色層３５を形成した。
ーム蒸着法によりＷＯ3 薄膜を４０００オングストロー
ム厚で蒸着し、無機系還元発色層３５を形成した。
【００１９】また、ポリエチレングリコールジアクリレ
ート（＃８００）（平均分子量８００のポリエチレング
リコールの両端をアクリレート化したもの、以下ＰＥＧ
ＤＡと略記）に、ＰＥＧＤＡのＥＯ（エチレンオキシド
単位）に対しＥＯ／Ｌｉ＝０．１となるように過塩素酸
リチウムを加え、さらに重合開始剤および増感剤として
ベンジルジメチルケタールとベンゾフェノンを加えて紫
外線硬化性電解液とした。
ート（＃８００）（平均分子量８００のポリエチレング
リコールの両端をアクリレート化したもの、以下ＰＥＧ
ＤＡと略記）に、ＰＥＧＤＡのＥＯ（エチレンオキシド
単位）に対しＥＯ／Ｌｉ＝０．１となるように過塩素酸
リチウムを加え、さらに重合開始剤および増感剤として
ベンジルジメチルケタールとベンゾフェノンを加えて紫
外線硬化性電解液とした。
【００２０】ついで、第１電極１１上に形成された有機
系酸化発色層３１上に上記紫外線硬化性電解液をバーコ
ーターにて塗布し、高圧水銀灯により８０Ｗ／ｃｍ・３
秒の条件で紫外線を照射して硬化せしめ、紫外線硬化型
イオン伝導性高分子からなる電解質層３５を形成した。
系酸化発色層３１上に上記紫外線硬化性電解液をバーコ
ーターにて塗布し、高圧水銀灯により８０Ｗ／ｃｍ・３
秒の条件で紫外線を照射して硬化せしめ、紫外線硬化型
イオン伝導性高分子からなる電解質層３５を形成した。
【００２１】次に、第１電極１１の電解質層３５を第２
電極２１の無機系還元発色層３３に圧着させ、両電極１
１，２１の端部に銀ペースト１７，２７でリード線１
９，２９を取り付け、スペーサ３７を嵌装してエポキシ
樹脂３９で封止し、図１に示したエレクトロクロミック
素子を作成した。
電極２１の無機系還元発色層３３に圧着させ、両電極１
１，２１の端部に銀ペースト１７，２７でリード線１
９，２９を取り付け、スペーサ３７を嵌装してエポキシ
樹脂３９で封止し、図１に示したエレクトロクロミック
素子を作成した。
【００２２】このエレクトロクロミック素子は、印加電
圧の極性を変化させることにより、高いコントラストで
発色−消色が繰り返された。
圧の極性を変化させることにより、高いコントラストで
発色−消色が繰り返された。
【図１】本発明のエレクトロクロミック素子の構成例を
示す断面図である。
示す断面図である。
１１ 第１電極 １３ 透光性基板 １５ 透明導電層 １７ 銀ペースト １９ リード線 ２１ 第２電極 ２３ 透光性基板 ２５ 透明導電層 ２７ 銀ペースト ２９ リード線 ３１ 有機系酸化発色層 ３３ 無機系還元発色層 ３５ 電解質層 ３７ スペーサ ３９ エポキシ樹脂
Claims (2)
- 【請求項１】 一対の電極のうち少なくとも一方の電極
を透光性電極とし、両電極間に有機系酸化発色層および
無機系還元発色層を配置し、これら発色層の中間に電解
質層を配設したエレクトロクロミック素子において、前
記電解質層を紫外線硬化型イオン伝導性高分子により形
成したことを特徴とするエレクトロクロミック素子。 - 【請求項２】 上記紫外線硬化型イオン伝導性高分子
が、硬化してイオン伝導性ポリマー骨格を形成しうる紫
外線硬化性のモノマーおよび／またはプレポリマーある
いは更にこれらに相溶性の紫外線硬化性のモノマーおよ
び／またはプレポリマーと、支持電解質との混合物の硬
化物である請求項１に記載のエレクトロクロミック素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4148115A JPH05313211A (ja) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | エレクトロクロミック素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4148115A JPH05313211A (ja) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | エレクトロクロミック素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05313211A true JPH05313211A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=15445595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4148115A Pending JPH05313211A (ja) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | エレクトロクロミック素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05313211A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009008748A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Tokai Rika Co Ltd | エレクトロクロミックミラー |
| JP2009008751A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Tokai Rika Co Ltd | エレクトロクロミックミラー |
| JP2009008749A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Tokai Rika Co Ltd | エレクトロクロミックミラー |
| JP2009031731A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-02-12 | Tokai Rika Co Ltd | エレクトロクロミックミラー |
| JP2011507020A (ja) * | 2007-12-12 | 2011-03-03 | エシロール アンテルナシオナル （コンパニー ジェネラレ ドプテイク） | エレクトロクロミック光学レンズ |
| JP2012177931A (ja) * | 2002-06-10 | 2012-09-13 | E Ink Corp | 電気光学表示装置を形成および検査するための構成部品および方法 |
-
1992
- 1992-05-13 JP JP4148115A patent/JPH05313211A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012177931A (ja) * | 2002-06-10 | 2012-09-13 | E Ink Corp | 電気光学表示装置を形成および検査するための構成部品および方法 |
| US9733540B2 (en) | 2002-06-10 | 2017-08-15 | E Ink Corporation | Components and methods for use in electro-optic displays |
| US9778536B2 (en) | 2002-06-10 | 2017-10-03 | E Ink Corporation | Components and methods for use in electro-optic displays |
| US11294255B2 (en) | 2002-06-10 | 2022-04-05 | E Ink Corporation | Components and methods for use in electro-optic displays |
| JP2009008748A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Tokai Rika Co Ltd | エレクトロクロミックミラー |
| JP2009008751A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Tokai Rika Co Ltd | エレクトロクロミックミラー |
| JP2009008749A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Tokai Rika Co Ltd | エレクトロクロミックミラー |
| JP2009031731A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-02-12 | Tokai Rika Co Ltd | エレクトロクロミックミラー |
| JP2011507020A (ja) * | 2007-12-12 | 2011-03-03 | エシロール アンテルナシオナル （コンパニー ジェネラレ ドプテイク） | エレクトロクロミック光学レンズ |
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